Een groep wetenschappers, waaronder een team van de KU Leuven, hebben algoritmes ontwikkeld die voor een deel in staat zijn geur van moleculen te voorspellen op basis van de chemische structuur. Van de negentien gebruikte geuren hebben de algoritmes er acht juist voorspeld.
In een wedstrijd tussen 22 teams van computerwetenschappers ging het erom om algoritmes te ontwikkelen die zo goed mogelijk in staat zijn om de geurpercepties van mensen juist te voorspellen. Bij dit onderzoek moesten 49 mensen in totaal 476 geurstoffen ‘labelen’ met een van de negentien beschikbare verschillende geurindicaties, zoals ‘vis’, ‘knoflook’, ‘zoet’, ‘zuur’ en ‘aangebrand’. Ook werden de intensiteit van de geurstoffen beoordeeld en hoe aangenaam de geuren werden ervaren door de testsubjecten. Dit schrijft het tijdschrift Science.
Deze resultaten werden gebruikt door computerwetenschappers om algoritmes te maken om te voorspellen hoe een gemiddelde persoon een geur zou beoordelen. De wetenschappers kregen twee derde van de voorspellingen van de vrijwilligers, de chemische structuur van de gebruikte moleculen en 4800 beschrijvingen van elke molecuul. Bij dit laatste kan gedacht worden aan de atomen en hoe die geordend zijn in het molecuul. Dit leverde een dataset op met meer dan twee miljoen datapunten, op basis waarvan de algoritmes werden ontwikkeld.
Het team van de Arizona State University scoorde het beste bij het voorspellen van hoe alle vrijwilligers samen de verschillende geuren gemiddeld zouden beoordelen. De algoritmes van dit team hadden de beste voorspelling van hoe de menselijke testsubjecten de geurstoffen hadden beoordeeld; bij acht van negentien gebruikte geurindicaties hadden de modellen het bij het juiste eind. Teamleider Richard Gerkin denkt dat de ontwikkelde modellen kunnen helpen om geurproducenten hun parfums beter een bepaalde geur mee te geven.
Er is echter wel enige kritiek op dit onderzoek. Avedry Gilbert, een biologisch psycholoog van het Amerikaanse bedrijf Synesthetics en een ervaren man uit de geurindustrie, vindt het nieuwe onderzoek vooral nuttig omdat het een grote database betreft. Echter, omdat in het onderzoek is uitgegaan van 19 geurindicaties, acht Gilbert het onderzoek te beperkt. Hij wijst op het feit dat bij andere soortgelijke onderzoeken veel meer dan slechts 19 geurcategorieën zijn gebruikt.
Het lastige bij het voorspellen van de geur van moleculen is het feit dat sommige moleculen die chemisch gezien sterk overeenkomen toch heel verschillend kunnen worden beoordeeld door de menselijke reukzin. Tegelijkertijd kunnen moleculen met sterk verschillende chemische structuren door mensen qua geur worden ervaren als bijna identiek.
Reacties
(1)